《模具热处理及表面强化处理》目录简介

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模具表面强化技术及其应用

ｌ引言
获得晟大限度的优化，形成最合理的匹配，而满足不从
同服役条件下各种模具的不同要求。
２模具表面强化技术概述
模具的失效多发生于工作面或源于次表面，如各类磨损、劳断裂等，与模具表面的力学性能有密切疲均
并辅之以表面强化处理，不仅能够使二者 “ 得 ”而且兼，还能赋予模具更咬台、腐蚀、抗耐自润滑、擦伤、高温氧化等，抗抗使
模具材料潜力得以最充分的发挥，各项力学性能指标
热作模县将很快报废，为防止拉仲、挤压过程中摸具与塑件喧夸、制件表面划伤，模具表面必须作特殊处理一一般
而言．面强化有助于模具寿命的提高，表而传统表面处理技术在强化表面的同时，以牺牲模具芯部韧性为代价。常模具种类繁杂多样，Ｉ作条件各不相同，达到每副模具表面与芯部一要洼能的最佳配匹，实现模具极限寿命，需要模
模具的表面强化处理是指用机械、物理或化学方
法对模具工作表面进行改性或覆层等处理，使模具在
保证高的强韧性基础上，仅具有更高的强度、度、不硬
耐磨性．时获得优异的抗疲劳、同抗咬合、抗粘着、抗擦
关系。因此，高模具材料（提零部件）的表面性能对延长模具使用寿命和发挥材料潜力具有十分重要的作用。但是，于模具服役条件极其复杂和恶劣，由其表面性能

《模具制造工》职业标准

《模具制造工》职业标准
一、职业概况
1.1 职业名称
模具制造工
1.2 职业定义
从事模具结构设计，模具制造、安装及调试整修的工艺技术人员。

1.3 职业等级
本职业共设四个等级，分别为：模具制造工（四级）、模具制造工（三级）、模具制造工（二级）、模具制造工（一级）。

1.4 职业环境条件
室内、常温或恒温
1.5 职业能力特征
具有较强的智力、表达能力以及较强的手指灵活性、手臂灵活性和动作协调性。

1.6 基本文化程度
高中文化程度（含高中同等学历）
1.7 鉴定要求
1.7.1适应对象
从事模具制造行业、或拟从事本职业的人员。

1.7.2申报条件
参照上海市职业技能鉴定申报条件及相关规定。

1.7.3鉴定方式
本职业四级、三级采用非一体化鉴定模式，分为理论知识考试与操作技能考核两个模块。

理论知识考试模块采用笔试方式或计算机考试方式，操作技能考核采用现场操作方式。

两项考试（考核）均采用百分制，皆达60分以上者为合格。

本职业二级、一级采用一体化鉴定模式，将理论知识融合在操作技能考核中，分模块进行鉴定。

实行百分制，各个模块鉴定成绩皆达60分以上者为合格。

1.7.4鉴定场所设备（1）标准多媒体教室（2）操作技能训练室（3）CAD/CAM/CAE机房
二、工作要求
2.1“职业功能”、“工作内容”一览表
2.2各等级工作要求
本标准对模具制造工（四级）、模具制造工（三级）、模具制造工（二级）、模具制造工（一级）共四个等级的技能要求依次递进，高级别包括低级别的要求。

2.2.1模具制造工（四级）
2.2.4。

模具钢的热处理与表面处理技术

模具钢的热处理与表面处理技术尚菊根江铃控股有限公司【摘要】目前，随着工业技术的发展迅速，我国的模具工业也发展的十分循序，其总产值仅次于日本和美国，列世界第三位。

然而即使这样，依然难以满足国内的市场需求，并且同发达国家相比，我国的模具技术和寿命还有一定的差距。

本文主要选曲了目前广泛应用于生产的两种钢，通过系统的研究其组织性能和热处理工艺质检的关系，从而提出优化现有的热处理工艺方案。

对这两种钢在实际生产过程中的热处理工艺的制定具有一定的指导作用。

【关键词】模具模具寿命热处理技术伴随工业技术的发展，国内外的制造工业为了降低生产成本、提高产品质量、生产效率以及材料的利用率以在竞争者取得优势，纷纷采用了各种新型的工艺技术。

这些新工艺技术的广泛应用，极大促进了我国模具工业的发展，在较短的时间内一跃而成为仅次于日本和美国的第三大模具生产国。

然而即使这样，依然难以满足现阶段的国内市场需求，并且同发达国家相比，我国的模具技术和寿命还有一定的差距。

因此，我们急需采取措施来提高国内生产的模具的寿命。

可从提高模具材料性能和设计制造水平，以及采用热处理技术等方面来进行。

一、热处理对模具的性能影响模具性能会受到热处理技术的影响，因为通过热处理可以增加模具钢的韧性，从而模具的寿命就会大幅度提高，因此，对模具钢的热处理技术的研究是当前提高我国模具工业技术水平，发挥现有材料的潜能是一条非常有效地方法。

当前我国模具工业的主要模具大致有两类：塑料模具和热作模。

相对来说，而模具的工作条件更加恶劣复杂些，由于他们均需要与加热的坯料或者液态金属进行直接的接触，并且在整个过程中还会被反复的加热和冷却，同时还有来自冲击载荷的作用，因而热模具钢的性能要求要更为苛刻，才能满足热模具的使用。

普遍存在于当前热做模具的问题就是高温磨损、冷热疲劳会经常失效屠户局部强度不够而造成坍塌。

如要解决这些问题，就必须研究并开发出一种新型的热作模具钢材料。

然而在我国当前现有的材料基础上。

第六章模具材料和热处理技术

3．冷拔模具与成型模具钢性能的要求
成型模具的主要失效形式是磨损，而拉拔模具除了严重的磨损以外，还会产生胶合现象。拉拔模的性能要求主要是具有较高的耐磨性，凸模硬度一般要求是58～62HRC，凹模硬度要求是 62～64HRC，并且还要求具有良好的抗咬合性。成型模具的耐磨性要求比较低，通常凸模的硬度为 54～58HRC，凹模的硬度为56～60HRC，但要求韧性较高。
（2）硬质合金模具材料的种类普通硬质合金包括YG8、YG15、YG20、 YG25等。钢结硬质合金包括GT23、TLMW50、 DT等。我国生产的钢结硬质合金的热处理规范如表6-2所示。
6.3 热作模具材料及热处理
热作模具主要用于热变形加工和压力铸造的模具。热作模具在工作中承受着很大的冲击力，模腔和高温金属接触后，模具本身温度达300℃～400℃，局部可达500℃～ 700℃，有的甚至达到1 000℃左右，还要经受反复的加热和冷却。在时冷时热状态下，容易使模具的工作表面产生热疲劳裂纹，另外炽热金属被强制变形时，与模具型腔表面摩擦，模具极易磨损并且硬度降低。
（2）高强度高耐磨冷作模具钢的种类包括W18Cr4V、W6Mo5Cr4V2、 W12Mo3Cr4V3N等高速钢。（3）高强度高耐磨冷作模具钢的实例例1：W18Cr4V钢例2：W6Mo5Cr4V2钢
5．高强韧性冷作模具钢及热处理
（1）高强韧性冷作模具钢的性能高强韧性冷作模具钢的强度、韧性、冲击疲劳断裂抗力，均优于高速钢或高碳高铬钢，而抗压性和耐磨性稍逊于前者。使用寿命比高速钢或高碳高铬钢大幅提高。
6.1.3 模具材料的分类
6.1.4 模具材料的发展趋势
① 由于压力加工工艺迅速发展，新工艺不断出现，对模具材料的性能要求也越来越高。 ② 模具热处理新技术，特别是表面强化处理工艺发展很快，在模具中广泛应用。 ③ 根据生产发展需要和本国资源情况，模具钢号不断筛选精简、补充更新。 ④ 当前模具材料以工具钢为主，也使用高强度结构钢、粉末冶金材料、有色金属和塑料等。

第5章模具钢料的热处理-模具表面处理技术

第二节模具表面处理工艺概述模具是现代工业之母。

随着社会经济的发展，特别是汽车、家电工业、航空航天、食品医疗等产业的迅猛发展，对模具工业提出了更高的要求。

如何提高模具的质量、使用寿命和降低生产成本，成为各模具厂及注塑厂当前迫切需要解决的问题。

模具在工作中除了要求基体具有足够高的强度和韧性的合理配合外，其表面性能对模具的工作性能和使用寿命至关重要。

这些表面性能指：耐磨损性能、耐腐蚀性能、摩擦系数、疲劳性能等。

这些性能的改善，单纯依赖基体材料的改进和提高是非常有限的，也是不经济的，而通过表面处理技术，往往可以收到事半功倍的效果；模具的表面处理技术，是通过表面涂覆、表面改性或复合处理技术，改变模具表面的形态、化学成分、组织结构和应力状态，以获得所需表面性能的系统工程。

从表面处理的方式上，又可分为：化学方法、物理方法、物理化学方法和机械方法。

在模具制造中应用较多的主要是渗氮、渗碳和硬化膜沉积。

◆提高模具的表面的硬度、耐磨性、摩擦性、脱模性、隔热性、耐腐蚀性；◆提高表面的高温抗氧化性；◆提高型腔表面抗擦伤能力、脱模能力、抗咬合等特殊性能；减少冷却液的使用；◆提高模具质量，数倍、几十倍地提高模具使用寿命。

减少停机时间；◆大幅度降低生产成本与采购成本，提高生产效率和充分发挥模具材料的潜能。

◆减少润滑剂的使用；◆涂层磨损后，还退掉涂层后，再抛光模具表面，可重新涂层。

在模具上使用的表面技术方法多达几十种，从表面处理的方式上，主要可以归纳为物理表面处理法、化学表面处理法和表面覆层处理法。

模具表面强化处理工艺主要有气体氮化法、离子氮化法、点火花表面强化法、渗硼、TD法、CVD化学气相淀积、PVD物理气相沉积、PACVD离子加强化学气相沉积、CVA铝化化学气相沉积、激光表面强化法、离子注入法、等离子喷涂法等等。

下面综述模具表面处理中常用的表面处理技术：一、物理表面处理法：表面淬火是表面热处理中最常用方法，是强化材料表面的重要手段，分高频加热表面淬火、火焰加热表面淬火、激光表面淬火。

【毕业论文选题】模具毕业论文题目

【毕业论文选题】模具毕业论文题目模具作为工业生产的重要基础工艺装备，在现代制造业中扮演着举足轻重的角色。

对于即将毕业的学生来说，选择一个合适的模具相关毕业论文题目至关重要。

一个好的题目不仅能够体现学生对专业知识的掌握程度，还能够为未来的职业发展打下坚实的基础。

下面将为大家介绍一些模具毕业论文的题目，希望能够为同学们提供一些灵感和帮助。

一、模具设计与制造方面（一）注塑模具设计1、《薄壁注塑模具的结构优化设计》随着塑料制品在电子、医疗等领域的广泛应用，薄壁注塑件的需求日益增加。

薄壁注塑模具在成型过程中面临着诸多挑战，如填充困难、翘曲变形等。

本课题旨在通过对薄壁注塑模具的结构进行优化设计，如浇口位置、冷却系统等，以提高制品的质量和生产效率。

2、《汽车内饰件注塑模具的创新设计》汽车内饰件的质量和外观对于提升汽车的整体品质至关重要。

本课题将针对汽车内饰件的特点和要求，进行注塑模具的创新设计，包括模具结构、成型工艺等方面，以满足汽车行业对内饰件的高标准需求。

（二）冲压模具设计1、《高强度钢板冲压模具的磨损分析与优化》高强度钢板在汽车、航空航天等领域的应用越来越广泛，但在冲压过程中容易导致模具磨损。

本课题将通过对高强度钢板冲压模具的磨损进行分析，建立磨损模型，并提出相应的优化措施，以延长模具的使用寿命。

2、《多工位级进冲压模具的设计与开发》多工位级进冲压模具具有生产效率高、精度高等优点。

本课题将研究多工位级进冲压模具的设计方法和开发流程，包括排样设计、模具结构设计等，以实现复杂冲压件的高效生产。

（三）模具制造工艺1、《模具电火花加工工艺参数的优化研究》电火花加工是模具制造中常用的一种特种加工方法。

本课题将通过实验研究，优化电火花加工的工艺参数，如放电电流、脉冲宽度等，以提高加工效率和表面质量。

2、《模具高速铣削加工表面质量的影响因素分析》高速铣削加工在模具制造中的应用越来越广泛。

本课题将分析高速铣削加工中刀具路径、切削参数等因素对模具表面质量的影响，为实际加工提供理论依据和指导。

模具材料及热处理

智能化热处理技术的应用
智能控制
采用先进的智能控制技术，实现对热处理过程的精确控制和管理，提高热处理的稳定性和可靠性。
数字化热处理
通过数字化技术将热处理过程进行模拟和优化，实现数字化热处理，提高生产效率和产品质量。
物联网技术
通过物联网技术将热处理设备进行联网，实现设备的远程监控和管理，提高生产效率和设备利用率。
高碳高铬钢
具有高硬度、高耐磨性和良好的热处理性能，适用于制造承受高负荷的模具。
不锈钢
具有良好的耐腐蚀性和耐磨性，适用于制造要求高精度、高寿命的食品、医药和精密模具。
模具材料的性能要求
硬度
模具材料的硬度要达到规定的标准，以保证其耐磨性和使用寿命。
耐腐蚀性
对于一些在特定环境下工作的模具，应具备良好的耐腐蚀性。
环保型热处理技术的推广
节能减排
01
通过采用先进的热处理技术和设备，降低热处理过程中的能源
消耗和污染物排放，实现节能减排。
绿色热处理
02
采用环保型的热处理技术和设备，减少对环境的污染和破坏，
实现绿色可持续发展。
循环经济
03
通过回收和再利用热处理过程中产生的废弃物和副产品，实现
资源的循环利用，降低对环境的影响。
稳定的化学成分
模具材料应具有稳定的化学成分，以避免在热处理过程中发生氧化、腐蚀等反应，影响材料性能。
良好的可加工性
模具材料应具有良好的可加工性，以便于进行切削、磨削等加工操作，降低加工成本。
模具材料与热处理的协同作用
材料与工艺的匹配
选择合适的模具材料和热处理工艺，使两者相互匹配，可以充分发挥各自的优势，提高模具的综

模具表面强化技术应用现状及发展

（）改变表面化学成分的强化方法二
１等离子化学热处理。等离子化学热处理是利用真空辉．光放电产生的离子轰击金属表面，使表面的成分、组织结构
和性能都发生变化。等离子化学热处理已有离子渗Ｎ、渗Ｃ、渗Ｂ、渗Ｔ、渗Ｓｉ、渗Ａ等技术投入应用，实践证明，经等１离子化学热处理后的模具耐磨性、疲劳强度、耐腐蚀性都显著提高 ’ 此类技术是目前模具表面强化中研究和应用最广。泛的，处理后模具表层硬化、并有高的残余压应力。目前又有双元ＣＮ共渗、多元共渗（－如最近开发的无污染体的ＳＮＣ－ — 共渗）与复合渗等复合表面化学热处理，其目的是为了保持单元渗的优点而克服其缺点，以得到综合性能更优良的多元共渗层，提高模具的使用寿命。研究表明在氮化工序工件表面渗入氮等多种元素，形成耐磨和耐疲劳的化合物层和扩散层，而氧化工艺使工件形成抗蚀性极好的氧化膜，极大地提高了模具的寿命。２渗金属处理（Ｄ处理）渗金属处理是日本丰田研究所．Ｔ。开发的，是用熔盐浸镀法、电解法及粉末法进行表面硬化处理技术的总称。实际应用最多的是熔盐浸镀法（或称熔盐浸渍法、盐浴沉积法）。通过在模具表面形成５５．～１１ｍ薄膜（１实为渗层），可显著提高表面硬度、耐磨性、抗粘着性和耐腐蚀性大大提高了模具的使用寿命。渗金属处理过程是硼砂盐浴中活性金属原子与工件（基材）本身的碳原子相结合的过程，其碳化物的形成机理是Ｖｂｒ等碳化物元素与Ｃ结合在工，Ｎ，Ｃ件表面形成Ｖ，ＮＣｒＣ等，其中Ｖｂｒ来自盐浴中Ｃｂ，Ｃ — ，Ｎ，ｃ所添加的金属含金或氧化物粉末，而碳化物中的Ｃ则来自基

模具热处理的主要缺陷与防止措施

模具热处理的基本原理
将模具加热到一定的温度，并保持一定的时间，以实现模具材料的相变和晶粒细化等物理变化。
通过不同的加热、保温和冷却方式，控制模具材料的组织结构和
性能特征。
ห้องสมุดไป่ตู้
在热处理过程中，需要注意控制加热速度、保温时间和冷却速度等参数，以避免模具出现裂纹、
变形和氧化等问题。
02
模具热处理的主要缺陷
模具热处理的主要缺陷与防止措施
汇报人：日期:
目录
• 模具热处理概述 • 模具热处理的主要缺陷 • 防止措施 • 模具热处理的应用实例 • 总结与展望
01
模具热处理概述
模具热处理的目的和意义
提高模具的硬度和强度，以满足模具的使用性能要求。
改善模具的加工性能，以降低模具的加工成本。
优化模具的韧性和耐磨性，以提高模具的使用寿命。
防止措施
采用合理的材料和热处理工艺，如淬火、回火和表面强化处理等，提高模具的硬度和耐磨性；同时加强生产过程中的质量检测，及时发现并处理问题。
实例二：注塑模具的热处理
01
模具类型
注塑模具是一种用于塑料制品成型的模具。
02
热处理要求
注塑模具的热处理需控制模具的硬度和耐腐蚀性，以确保制品的尺寸精
度和表面质量。
4. 通过采取适当的防止措施，可以减少模具在后续使用中的磨损和损坏，提高模具的耐用性，降低维修和更换成本。
未来研究与发展的展望
1. 进一步研究和开发新的热处理技术和工艺，以提高模具的性能和寿命。
2. 针对不同的模具材料和类型，研究更合适的热处理工艺和参数，以获得更好的处理效果。
3. 进一步探索热处理过程中的缺陷形成机制和防止措施，以减少或消除缺陷的产生。

模具表面处理技术

挤压模、拉深模
提高硬度、强度、耐磨性、耐疲劳性、抗蚀性
挤压模、冲头针尖
提高硬度、耐磨性、耐热疲劳性、抗蚀性、抗粘附性、抗氧化性
挤压模
提高硬度、耐磨性、抗蚀性、抗粘附性、抗氧化性
挤压模、拉深模
降低表面粗糙度，提高表面硬度、耐疲劳性、抗蚀性挤压模、拉深模等
钴基合金堆焊电火花表面强化喷丸处理
提高硬度、耐磨性、热硬性提高硬度、强度、耐磨性、耐疲劳性、抗蚀性提高硬度、强度、耐磨性、耐疲劳性、抗蚀性
一段
490
24
15～35 0.2～0.3 ≥600HV
40Cr 二段
Ⅰ Ⅱ
480±10 500±10
20 15～20
20～30 50～60
0.3～0.5 ≥600HV
4Cr5MoV1 Si
一段
—
530～550ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
12
30～60
0.15～0.2
760～ 800HV
第九页，共48页。
6.1 表面化学(huàxué)热处理技术
(2) 碳氮共渗使共渗层的奥氏体相温度降低。
(3) 氮的渗入使共渗层的奥氏体的稳定性提高，渗层的淬火性提高，这样共渗后除可以用冷却速度较缓慢的介质进行淬火而减少变形外，还可以用较便宜的碳素钢代替低合金钢制造某些模具。 (4) 气体碳氮共渗的速度大于单独渗碳或渗氮的速度，缩短了生产周期。
第十五页，共48页。
二、渗氮(氮化)
(二)离子(lízǐ)渗氮
离子(lízǐ)渗氮有如下特点：
(1) 渗氮速度快，生产周期短。
(2) 渗氮层质量高。
(3) 工件的变形小。
(4) 对材料的适应性强。
第十页，共48页。

第四章钢的热处理及表面强化技术讲解

2．化学镀镍磷
化学镀是指在无外加电流条件下，利用化学方法在金属表面沉积其他金属或合金的工艺方法。化学镀镍磷合金可提高工件表面的硬度、抗粘着性、减摩性，从而提高其耐磨性。
2 气相沉积TiN和TiC
气相沉积是指在一定成分的气体中加热至一定温度，通过化学或物理作用在钢件表面沉积其他金属或金属化合物的工艺方法。在钢件表面沉积TiN、TiC等超硬金属化合物，能大大提高其表面的硬度、耐磨性、耐蚀性和高温抗氧化性。
表面热处理
钢加热时的组织转变
钢的预备热处理——退火与正火
钢的最终热处理（一）——淬火与回火钢的最终热处理（二）——表面热处理钢的表面强化技术
本章要点
钢的热处理是指将钢在固态下进行加热、保温和冷却，以获得所需的组织和性能的工艺方法。通过适当的热处理，能显著提高钢的力学性能，以满足零件的使用要求和延长零件的使用寿命；能改善钢的加工工艺性能（如切削加工性能、冲压性能等），以提高生产率和加工质量；还能消除钢在加工（如铸造、焊接、切削、冷变形等）过程中产生的残余内应力，以稳定零件的形状和尺寸。
淬火加热后组织钢种
亚共析钢 Wc≤0.5%
亚共析钢 Wc＞0.5%
淬火温度(℃) Ac3+30～50
Ac3+30～50 Ac1+30～50 Ac1+30～50
残
最终组织 M
M + A残 M + A残 M+Fe3C+A
共析钢过共析钢
单液淬火将加热后的零件投入一种冷却剂中冷却至室温。优点：操作简单，容易实现自动化缺点：易产生淬火缺陷，水中淬火易产生变形和裂纹，油中淬火易产生硬度不足或硬度不均匀等现象。应用：碳钢一般用水作冷却介质，合金钢可用油作冷却介质。

模具的热处理及表面强化技术

第9章模具的热处理及表面强化技术模具热处理及表面强化是模具制造中的关键工艺之一，直接关系到模具的制造精度、力学性能(如强度等)、使用寿命以及制造成本，是保证模具质量和使用寿命的重要环节。

模具在实际生产使用中表明，在模具的全部失效中，由于热处理不当所引起的失效居于首位。

在模具设计制造过程中，若能正确选用钢材，选择合理的热处理及表面强化技术工艺，对充分发挥材料的潜在性能、减少能耗、降低成本、提高模具的质量和使用寿命都将起到重大的作用。

当前模具热处理技术发展较快的领域是真空热处理技术和模具的表面强化技术。

9.1模具的热处理9.1.l模具钢的热处理模具钢的热处理工艺是指模具钢在加热、冷却过程中，根据组织转变规律制定的具体热处理加热、保温和冷却的工艺参数。

根据加热、冷却方式及获得组织和性能的不同，热处理工艺可分为常规热处理、表面热处理（表面淬火和化学热处理等）等。

根据热处理在零件生产工艺流程中的位置和作用，热处理又可分为预备热处理和最终热处理。

模具钢的常规热处理主要包括退火、正火、淬火和回火。

由于真空热处理技术具有防止加热氧化、不脱碳、真空除气、变形小及硬度均匀等特点，近年来得到广泛的推广应用。

1.退火工艺退火一般是指将模具钢加热到临界温度以上，保温一定时间，然后使其缓冷至室温，获得接近于平衡状态组织的热处理工艺。

其组织为铁素体基体上分布着碳化物。

目的是消除钢中的应力，降低模具材料的硬度，使材料成分均匀，改善组织，为后续工序(机加工、冷加工成形、最终热处理等)做准备。

退火工艺根据加热温度不同可分为：1）完全退火将模具钢加热到临界温度A c3以上20~30℃，保温足够的时间，使其组织完全奥氏体化，然后缓慢冷却，以获得接近平衡状态组织的热处理工艺。

其目的是为了降低硬度、均匀组织、消除内应力和热加工缺陷、改善切削加工性能和冷塑性变形性能，为后续热处理或冷加工做准备。

2）不完全退火将钢加热到A c1~A c3（亚共析钢）或A c1~A ccm（过共析钢）之间，保温一定时间后缓慢冷却，以获得接近于平衡组织的热处理工艺。

8.第八讲-模具表面激光强化处理

第八节模具表面激光强化处理激光表面强化处理工艺主要包括有表面淬火、熔凝、合金化、涂覆等技术。

在模具表面强化中，激光表面淬火应用最为普遍。

激光表面淬火其表面形成了一层硬度极高的特殊淬火组织。

其硬度高，耐磨性可提高，淬硬层深度可达0.1～3.5mm，大大延长了模具的使用寿命；适合于形状复杂、精加工后不易采用其他方法强化的模具处理。

而激光表面熔凝基本原理是利用激光束对模具表面进行熔融和激冷处理，从而使所获的组织非常细小，甚至可能获得非晶态组织，因而表面强化性能更高，对低碳钢、中碳钢、低合金工具钢等处理后，其表面性能几乎可与高强度模具钢相媲美，激光强化处理模具的使用寿命如表 1。

表 1 激光强化处理模具的使用寿命模具名称模具材料原处理工艺激光处理后寿命提高倍数山字型硅钢片铁芯冲模Cr12 淬火+ 低温回火33%B9 硅钢片铁芯冲模Cr12 淬火+ 低温回火60%裁纸刀T10 调质50 倍，达 300 万冲次铝饭盒盖拉伸模45 火焰淬火6～9 倍一、激光表面淬火强化的定义：当具有一定功率的激光束以一定的扫描速度照射到经过黑化处理的模具工作表面时，将使模具工作表面在很短时间内由于吸收激光的能量而急剧升温。

当激光束移开时，模具工作表面由基材自身传导而迅速冷却，从而形成具有一定性能的表面强化层，其硬度可比常规淬火提高15%～20%，此外还具有淬火组织细小、耐磨性高、节能效果显着以及可改善工作条件等优点。

二、激光表面淬火强化特点：1）激光淬火层硬度达HV800～1100，具有极好的耐磨性和抗拉伤能力，寿命较火焰淬火提高5～50倍。

2）激光淬火层硬度、层深均匀，与基体有很强的结合力。

3）通过选择激光波长调节激光功率等手段，能灵活地对复杂形状工件或工件局部部位实施非接触性急热、急冷，加热和冷却速度高：105～109℃/S。

该技术易控制处理范围，热影响区小，激光淬火处理后工件产生的残余应力及变形很小，无须作任何校正和加工处理。

冷冲压模具的热处理工艺

冷冲压模具的热处理工艺冷冲压模具是制造冲压零件必不可少的工具，其质量的好坏直接影响到零件的质量。

其中，热处理工艺对冷冲压模具的质量起着至关重要的作用。

本文将详细探讨冷冲压模具的热处理工艺。

1. 热处理工艺的作用冷冲压模具的热处理工艺的主要作用是增强材料的机械性能，提高材料的硬度、强度、韧性和耐磨性，以达到提高模具使用寿命的目的。

由于冷冲压模具的使用环境非常恶劣，面临着高温、高压等极端条件，所以在制造过程中必须对模具进行热处理，从而使其具有较好的耐热、耐腐蚀和耐磨损的性能。

2. 热处理工艺的种类冷冲压模具的热处理工艺主要有淬火、回火、正火、表面强化等。

下面将分别介绍各种工艺的作用和适用范围。

2.1 淬火淬火是在高温下迅速冷却，将钢件的组织转变为马氏体的一种工艺。

淬火能使模具的硬度、强度和耐磨性得到较大的提高，但其韧性却降低了。

因此，淬火工艺适用于冷冲压模具的切断刀具、切割机、成型模等较为坚硬的零件。

2.2 回火回火是在淬火后再加热处理，使钢件经过适当的保温时间后，使马氏体产生一定的分解，得到较为均匀的组织和机械性能。

回火能增强模具的韧性，减轻其脆性，同时保留一定的硬度和强度。

因此，适用于一些对模具韧性要求较高而强度和硬度要求适中的零件，如弯曲、拉直等工具。

2.3 正火正火是将未经淬火的钢件，经过加热均匀后，在适当的时间内使其冷却到室温，使其得到一定的硬度和强度。

正火适用于低碳、合金钢等模具材料的热处理。

2.4 表面强化表面强化是指对模具表面进行改性处理，改变其表面性质，以达到增强其耐磨性和耐腐蚀性的目的。

表面强化工艺包括浸渗、硬质合金喷涂和表面喷丸等。

其中，硬质合金喷涂是目前应用最广的表面强化技术之一。

喷涂层有良好的耐磨性和耐腐蚀性，可在模具表面形成一层坚硬的保护层，可以有效地提高模具的使用寿命。

3. 热处理工艺的注意事项冷冲压模具的热处理在实施时需要注意以下几点。

3.1 选择正确的热处理工艺不同的热处理工艺适用于不同的模具材料和零件类型。

铸造模具的热处理与表面强化考核试卷

A.提高硬度
B.提高耐磨性
C.提高抗腐蚀性
D.提高导电性
12.以下哪种材料适合作为电镀材料？（）
A.铝
B.铜
C.铬
D.钢
13.离子注入过程中，哪种离子主要用于提高铸造模具表面硬度？（）
A.氮离子
B.氧离子
C.碳离子
D.氟离子
14.以下哪个因素不会影响铸造模具表面强化的效果？（）
A.材料种类
B.处理工艺
2.淬火处理后的模具可以直接使用，不需要进行回火处理。（）
3.表面强化处理可以提高模具的整体性能，不仅仅是表面性能。（）
4.激光处理可以在模具表面形成一层硬化层，提高其耐磨性。（）
5.离子注入可以在不改变模具整体性能的前提下，提高其表面硬度。（）
6.电镀过程中，镀层的厚度可以通过控制电镀时间来调节。（）
A.模具硬度
B.模具韧性
C.模具变形
D.模具成本
18.以下哪些材料不适合进行表面强化处理？（）
A.塑料
B.木材
C.铜合金
D.钢
19.铸造模具在热处理过程中应注意以下哪些事项？（）
A.避免急剧冷却
B.避免过热
C.控制加热速度
D.保持模具清洁
20.以下哪些因素会影响铸造模具表面强化处理的成本？（）
A.处理方法
B.提高模具抗腐蚀性
C.延长模具使用寿命
D.降低生产成本
6.常用的表面强化方法包括以下哪些？（）
A.激光处理
B.离子注入
C.电镀
D.热喷涂
7.以下哪些材料适合用于激光熔覆处理？（）
A.钢
B.铜合金
C.钛合金
D.铝合金
8.离子注入过程中，可能使用的离子有哪些？（）

模具材料及表面处理

模具材料及表面处理
1名词解释；
预硬钢：就是供应时已预先进行了热处理，并使之达到模具使用态硬度，该硬度变化范围较大，较低硬度为25～35HRC。

低变形冷作模具钢：是在碳素工具钢基础上加入少量合金元素而发展起来的。

复合强韧化处理（双重淬火）：是将模具的断热淬火与最终热处理淬火回火相结合的处理工艺，它是在模具毛胚停段后用高温回火取代原来的球化退火（预备热处理）所以又称双重淬火法。

热锻模：是在高温下通过冲击力或压力使炽热的金属胚料成形的模具。

韧性：是材料在冲击载荷作用下抵抗产生裂纹的一个特性，反应了模具的脆断抗力，常用冲击韧度ak来评定。

喷丸强化：是利用大量的珠丸（直径一般为O0.4～2mm）以高速打击以加工完毕的工件表面，使便面产生冷硬层和残留压应力，可以显著提高零件的疲劳强度。

基体钢：就是具有高速钢正常淬火基体成分的钢。

模具实效：是指模具工作部分发生严重磨损或损坏而不能用一般修复方法（刃磨、抛磨）使其重新服役的现象。

电火花表面强化：是利用工具电极与工件在气体中产生的火花放电作用，把作为电极的导电材料溶渗进工件表层形成合金化的表面强化层。

疲劳抗力：是反映材料在交变载荷下抗疲劳破劳破坏的性能指标。

冷作模具：是指在冷态下完成对金属或非金属材料的塑性变形的模具。

化学热处理：是指将金属或合金工件置于一定的活性介质中保温，使一种或几种元素渗入它的表层，以改变其化学成分、组织和性能的热处理工艺。